[工程科技]第3章 变压器.ppt

第三章 变压器 Chapter3 Transformer;第一节 变压器的工作原理、分类及结构;电工惯例：; 忽略绕组的电阻压降，则端电压只能由感应电动势平衡。 u1＋e1=0;K——匝比;二、变压器的分类;电源变压器;三、变压器的结构简介;单相芯式变压器;单相壳式变压器;油浸式电力变压器;变压器的额定值;额定频率：50Hz;例3-1 有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器，;第二节 单相变压器的空载运行;一次绕组和二次绕组的电动势平衡方程式;1、感应电动势与主磁通;2、空载电流;3、漏磁通和漏电抗;二、空载运行时的电动势平衡方程式、向量图及等效电路;变压器运行时相量形式的电动势平衡方程式为：;变压器的一次绕组阻抗、励磁阻抗可以采用如下方式计算:;第三节 单相变压器的基本方程式;一 负载运行时的物理情况;二、负载运行时的基本方程式;2、电动势平衡方程式;变压器负载运行时基本方程式;;(1)磁动势平衡方程;二次侧真实值与虚拟值之间的关系为;第四节 变压器的等效电路及相量图;第四节 变压器的等效电路及相量图;首先利用一个与一次侧绕组的匝数相同的绕组来替代二次绕组，变压器一次和二次绕组具有同样的匝数，即;（二）电流的归算;（三）阻抗的归算;二 、等效电路;（1）将一次侧和二次侧的漏阻抗提出以后，一次侧和二次侧绕组（a、c端和b、d端）构成了变比为1的理想变压器； （2）若a、b之间的电位差和b、d之间的电位差同相，联接a、b和c、d以后不会产生环流。因此省略二次侧绕组； （3）二次侧绕组省略以后，二次侧电流流入a端。;二 、等效电路;三 、相量图;四 、近似等效电路图; rs、xs和Zs分别称为短路电阻、短路电抗和短路阻抗。;第五节 等效电路的参数测定;变压器空载运行时，可以认为输入功率p0完全用来抵偿铁耗。;从空载运行的等效电路得出;二、负载试验(又称短路试验）;高压侧加电压，低压侧短路；由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略铁损。;考虑到变压器运行时的温升对参数的影响，电阻随着温度变化，电抗不随温度变化。;标么值,就是指某一物理量的实际值与选定的同一单位的基准值的比值（通常以额定值为基准值）,即;第六节 三相变压器;X,Y,Z;2 绕在同一铁心柱上的高、低压绕组（单相变压器）电动势关系;;;三相变压器连接组标号的确定： 三相绕组，可以采用不同的联接，使得变压器一次、二次电压之间出现不同的相位差。通常采用“时钟法”表示。 画连接组的步骤： 画出一次侧的连接方式，并标注好每一个端子对应的位置（对于三角形连接，需注意端子是如何重合的）； 判断二次侧三相绕组分别与哪一相同相或者反相。若一次侧与二次侧采用同名端抽头，则一次、二次侧同相，否则反相； 按照顺时针方向，一次侧、二次侧必须要按a、b、c顺序出现。;X,Y,Z, (x,y,z);Yy0连接组;Yy6连接组;A;Yd11连接组;Yd5连接组;A(Y);三相变压器的连接组编号要标注在变压器的铭牌上，用大小写字母分别表示高压、低压绕组的连接形式， 对于Y联接，若有中性点引出需要，用N表示。 例如一台变压器，有高压、中压和低压三套绕组，那么一种连接组编号可以写为： YN yn 0 d 11 ;二、三相变压器的磁路系统;三 三相变压器的电路系统和磁路系统对电动势波形影响;为了保证磁通正弦变化，励磁电流必然会产生畸变。 励磁电流中除了含有基波外，还含有一系列谐波分量。; 励磁电流中无三次谐波的主磁通波形;Yy联接的三相变压器中的电动势 （1）三相组式变压器 在三相组式变压器中，三次谐波磁通也将在变压器的铁心中流通，从而感应出三次谐波电动势;（2）三相芯式变压器 在三相芯式变压器中，三次谐波磁通的磁路主要是非铁磁材料，磁路磁阻较大，三次谐波磁通明显削弱，对感应电动势影响较小。 但是三相谐波磁通交变频率较高，会在其经过的磁路中的铁磁材料中感应较大的涡流，产生较大的附加损耗，降低变压器效率，引起局部过热。;Yd、Dy联接的三相变压器 此时，三相变压器能够 （1）在一次侧形成三次谐波电流通路 （2）或者在二次侧形成三次谐波电流通路， 从而改善变压器的感应电动势; 三相芯式变压器中三次谐波磁通的路径;第七节 变压器的稳态运行;1、变压器的电压调整率;式中 ;对变压器电压调整率的说明： 决定变压器的电压调整率的几个因素为：变压器的短路参数（Rk和Xk）、变压器的负载系数（β）及负载的功率因数有关。变压器的短路参数中， Rk Xk ,在相同的负载系数条件下： （1）若负载是纯阻性的， cosψ2=1, sinψ2=0，Δu0，但其绝对值较小； （2）若负载为阻感性负载，cosψ2、 sinψ20，Δu0，但其绝对值较大； （3）若负载为容性负载，cosψ20、 sinψ20，Δu,=,0 都